بررسی رفتار طول مهاری میلگردهای منتهی به کلاهک فلزی در اتصال تیر به ستون

مقاله بررسی رفتار طول مهاری میلگردهای منتهی به کلاهک فلزی در اتصال تیر به ستون

در یک سازه، اتصالات جزو المان های خیلی مهم هستند. علی رغم استفاده از قوی ترین ستون و تیر در سازه، اتصالات ضعیف باعث ناپایداری سازه می شود. برای جلوگیری از خرابی برشی اتصال یا بیرون کشیده شدن میلگردهای تیر، آیین نامه های طراحی الزام دارند که در اتصال های تیر ستون، از قلاب های عرضی و خاموت ها به عنوان میلگردهای برشی و محصور کننده هسته بتن استفاده شود و میلگردهای خمشی تیر در داخل اتصال با طول گیرایی کافی ادامه یابند. در سازه های بتنی جهت مهار میلگردها در اتصال های تیر ستون بتن مسلح، به طور معمول از قلاب های 90 درجه استاندارد استفاده می شود. این روش در سازه های با میلگردگذاری سنگین و دارای میلگردهای با قطر بالا منجر به ازدحام فولاد شده که افزایش هزینه ها و هم چنین احتمال کاهش کیفیت و عملکرد اتصال را به دنبال خواهد داشت. برای جبران مشکلاتی از این قبیل، استفاده از میلگردهای کلاهکدار یک راه حل بسیار مناسب برای این موضوع می باشد که استفاده از آن در حال گسترش است. با این وجود، ضابطه های کنونی در آیین نامه های موجود دارای کاستی های فراوانی هستند. از آن جمله الزامات سخت گیرانه آیین نامه aci 318-11 در مورد فاصله آزاد میلگردهای کلاهکدار می باشد که غیر اجرایی نیز به نظر می رسند.

در این پایان نامه، ابتدا با استفاده از یک تحقیق آزمایشگاهی که توسط میهایلو و همکارانش در مورد استفاده از میلگرد کلاهکدار در تیر را مورد بررسی قرار داده اند، با استفاده از نرم افزار عناصر محدود abaqus، مدل سازی آن انجام شد تا صحت سنجی مدل سازی میلگردهای کلاهکدار در تیر بتنی مورد ارزیابی قرار گیرد. سپس، یک ساختمان 6 طبقه قاب خمشی بتنی را با نرمافزار etabs طراحی کرده تا ابعاد تیر و ستون و هم چنین مقدار میلگردهای تیر و ستون بدست آورده شوند و با در نظر گرفتن یک اتصال تیر به ستون طبقه ی همکف و استفاده از میلگردهای کلاهکدار به جای میلگردهای با قلاب 90 درجه، تحت بارگذاری افزایشی قرار داده و با بررسی تأثیر سایز میلگرد منتهی به کلاهک، سایز کلاهک و هم چنین طول مهاری در ستون، به بررسی پارامترهایی نظیر شکل پذیری، حداکثر مقاومت و هم چنین انرژی استهلاک شده ی کل پرداخته می شود.